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什么是載流子遷移率及遷移率影響芯片的那些性能

發(fā)布時間:2008/6/5 0:00:00 訪問次數(shù):3519

遷移率是指載流子(電子和空穴)在單位電場作用下的平均漂移速度,即載流子在電場作用下運動速度的快慢的量度,運動得越快,遷移率越大;運動得慢,遷移率小。同一種半導體材料中,載流子類型不同,遷移率不同,一般是電子的遷移率高于空穴。如室溫下,輕參雜硅材料中,電子的遷移率為1350cm^2/(vs),而空穴的遷移率僅為480cm^2/(vs)。

遷移率主要影響到晶體管的兩個性能:
一是載流子濃度一起決定半導體材料的電導率(電阻率的倒數(shù))的大小。遷移率越大,電阻率越小,通過相同電流時,功耗越小,電流承載能力越大。由于電子的遷移率一般高于空穴的遷移率,因此,功率型mosfet通?偸遣捎秒娮幼鳛檩d流子的n溝道結(jié)構(gòu),而不采用空穴作為載流子的p溝道結(jié)構(gòu)。

二是影響器件的工作頻率。雙極晶體管頻率響應特性最主要的限制是少數(shù)載流子渡越基區(qū)的時間。遷移率越大,需要的渡越時間越短,晶體管的截止頻率與基區(qū)材料的載流子遷移率成正比,因此提高載流子遷移率,可以降低功耗,提高器件的電流承載能力,同時,提高晶體管的開關(guān)形影速度。



遷移率是指載流子(電子和空穴)在單位電場作用下的平均漂移速度,即載流子在電場作用下運動速度的快慢的量度,運動得越快,遷移率越大;運動得慢,遷移率小。同一種半導體材料中,載流子類型不同,遷移率不同,一般是電子的遷移率高于空穴。如室溫下,輕參雜硅材料中,電子的遷移率為1350cm^2/(vs),而空穴的遷移率僅為480cm^2/(vs)。

遷移率主要影響到晶體管的兩個性能:
一是載流子濃度一起決定半導體材料的電導率(電阻率的倒數(shù))的大小。遷移率越大,電阻率越小,通過相同電流時,功耗越小,電流承載能力越大。由于電子的遷移率一般高于空穴的遷移率,因此,功率型mosfet通?偸遣捎秒娮幼鳛檩d流子的n溝道結(jié)構(gòu),而不采用空穴作為載流子的p溝道結(jié)構(gòu)。

二是影響器件的工作頻率。雙極晶體管頻率響應特性最主要的限制是少數(shù)載流子渡越基區(qū)的時間。遷移率越大,需要的渡越時間越短,晶體管的截止頻率與基區(qū)材料的載流子遷移率成正比,因此提高載流子遷移率,可以降低功耗,提高器件的電流承載能力,同時,提高晶體管的開關(guān)形影速度。



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